编辑推荐：
为探究 GLUT1 抑制剂 BAY-876 对结直肠癌（CRC）细胞的作用，研究人员对多种 CRC 细胞系及小鼠模型展开研究。结果发现 BAY-876 可抑制细胞增殖、诱导代谢改变和细胞死亡。这为 CRC 治疗提供了新策略，具有重要意义。
在癌症的 “战场” 上，结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）是一位强劲的 “对手”。它是全球第三大常见癌症，也是癌症相关死亡的第二大 “元凶”。随着医学的发展，虽然新的治疗方法不断涌现，但对于晚期结直肠癌患者来说，治疗效果仍不尽人意。肿瘤细胞逐渐对多种联合疗法产生耐药性，导致癌症转移，这使得寻找新的治疗策略迫在眉睫。
近年来，癌症细胞的能量代谢重编程成为研究热点。多数癌细胞不再依赖线粒体氧化磷酸化（Oxidative Phosphorylation，OXPHOS）供能，而是像不知疲倦的 “掠夺者”，大量摄取葡萄糖并转化为乳酸，这种现象被称为 “Warburg 效应”。葡萄糖跨膜运输作为葡萄糖代谢的起始和限速步骤，由葡萄糖转运蛋白负责。其中，葡萄糖转运蛋白 1（Glucose Transporter 1，GLUT1）在癌细胞中发挥着关键作用，它不仅帮助癌细胞摄取大量葡萄糖，满足其快速增殖的能量需求，还能保护癌细胞免受葡萄糖缺乏引起的氧化应激，增强其抗凋亡能力。在结直肠癌中，GLUT1 的过表达与患者预后不良密切相关。
为了攻克结直肠癌这一难题，日本金泽大学等机构的研究人员将目光聚焦于 GLUT1 抑制剂 BAY-876。他们推测 BAY-876 或许能通过抑制 GLUT1，下调葡萄糖运输和糖酵解过程，从而有效抑制癌细胞生长，同时诱导代谢改变，促使活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）积累，引发癌细胞死亡。这项研究成果发表在《BMC Cancer》杂志上，为结直肠癌的治疗带来了新的希望。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是细胞实验技术，选用 HCT116、DLD1、COLO205、LoVo 和 Caco-2 等多种人结直肠癌细胞系进行体外培养；二是分子生物学技术，包括定量实时逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达水平、蛋白质免疫印迹法（Western blot analysis）分析蛋白表达情况；三是动物实验技术，构建 HCT116 细胞的小鼠异种移植模型，以探究 BAY-876 在体内的抑瘤效果 。
研究结果如下：
- 抑制 GLUT1 抑制 CRC 细胞活力和增殖：通过 MTS 检测和细胞生长实验发现，BAY-876 处理 24 小时后，HCT116、COLO205、DLD1 和 LoVo 细胞对其敏感，细胞活力和增殖受到抑制，而 Caco-2 细胞则不敏感。进一步研究表明，GLUT1 在 BAY-876 有效抑制增殖的 CRC 细胞系中对细胞存活至关重要，而 Caco-2 细胞可能存在替代葡萄糖转运机制来补偿 GLUT1 的抑制。
- BAY-876 处理降低缺氧条件下 GLUT1 和 HIF1-α 表达水平：使用 CoCl2模拟缺氧环境，Western blot 分析显示，BAY-876 能有效降低 HCT116、COLO205、LoVo 和 DLD1 细胞中 GLUT1 和缺氧诱导因子 1（Hypoxia-inducible Factor 1，HIF-1α）的表达，这表明 BAY-876 的抗肿瘤作用可能与调节 GLUT1 表达、逆转 Warburg 效应有关。
- 抑制 GLUT1 导致糖酵解的生物能量来源转换：测量细胞的细胞外酸化率（ECAR）、耗氧率（OCR）和 ATP 生成率发现，BAY-876 抑制了所有细胞系的 ECAR，增加了 HCT116、DLD1 和 COLO205 细胞的 OCR，改变了这些细胞的 ATP 生成途径，促进了线粒体呼吸，而 Caco-2 细胞则无明显变化，说明 BAY-876 对部分细胞的作用具有 GLUT1 依赖性。
- BAY-876 处理诱导细胞氧化应激和细胞死亡：通过 ROS 检测和凋亡检测发现，BAY-876 处理后，HCT116、DLD1 和 COLO205 细胞内 ROS 水平显著升高，细胞凋亡率增加，而 Caco-2 细胞的 ROS 水平和凋亡率无明显变化，这表明 BAY-876 的抗肿瘤作用与诱导细胞内 ROS 产生、引发细胞凋亡有关。
- BAY-876 处理抑制异种移植肿瘤生长：在小鼠异种移植模型实验中，BAY-876 处理组的肿瘤体积明显减小，同时肿瘤组织中 GLUT1 蛋白表达降低，凋亡细胞数量增加，这表明 BAY-876 在体内具有抑制肿瘤生长和促进凋亡的作用 。
研究结论和讨论部分指出，BAY-876 在体外和体内均能抑制 CRC 细胞生长，其作用机制主要是通过抑制 GLUT1 表达，减少糖酵解，使 ATP 生成向 OXPHOS 转变，进而导致线粒体呼吸增强，ROS 积累，最终引发细胞凋亡。不同结直肠癌细胞系对 BAY-876 的敏感性差异可能与 GLUT1 表达水平、KRAS 和 BRAF 突变状态等因素有关。
然而，该研究也存在一定的局限性。例如样本量较小、实验周期较短，在体外实验中未充分研究药物给药时间，且未对所有结直肠癌细胞系进行测试。尽管如此，这项研究仍然具有重要意义，它为结直肠癌的治疗提供了一种新的潜在策略，即通过靶向 GLUT1 来抑制肿瘤细胞的生长和代谢。未来，还需要进一步深入研究 BAY-876 在人体中的作用和安全性，探索其与其他治疗方法联合应用的可能性，为结直肠癌患者带来更多的治疗选择和希望。
